Catégorie : Science

Réchauffement climatique : les sclérosponges montrent que l’objectif de + 1,5 °C serait déjà dépassé // Global warming : sclerosponges show that the +1.5°C objective has already been exceeded

Pour reconstruire le climat passé, les scientifiques ont fréquemment recours à des archives naturelles telles que les carottes de glace prélévées sur les glaciers, la banquise ou la calotte glaciaire. En mer, ils analysent les sclérosponges. Au cours de leur longue vie, ces organismes – qui ne vivent que dans les eaux caribéennes et brésiliennes – accumulent du strontium et du calcium dans leur squelette. Le ratio entre ces deux éléments chimiques varie proportionnellement à la température globale moyenne. En conséquence, l’étude de ces organismes permet de capter des variations de température ténues (de l’ordre de 0,1 °C) sur une longue période de temps. Les scientifiques expliquent qu’une éponge de 10 cm de large peut enregistrer 400 ans d’évolution du climat. Les scientifiques ont vérifié la réponse des sclérosponges à des méga éruptions volcaniques tropicales qui ont entraîné un refroidissement temporaire des températures de surface de l’océan. Ainsi, l’éruption du Tambora en Indonésie en 1815 a entraîné « une année sans été »  parfaitement enregistrée par les sclérosponges.

Encore plus intéressant, une nouvelle étude s’appuyant sur le comportement des sclérosponges a révélé que la Terre a commencé à se réchauffer dès 1860. Depuis cette époque, la température globale aurait augmenté de 1,7 °C, et non de 1,2 °C, comme relevé par le GIEC. Rappelons que la COP 21 promettait en décembre 2025 de contenir le réchauffement climatique « nettement en dessous de 2 °C par rapport aux niveaux préindustriels », et à « poursuivre l’action menée pour limiter l’élévation des températures à 1,5 °C ». Ce dernier objectif serait déjà dépassé, selon les résultats d’une équipe de quatre chercheurs, publiés le 5 février 2024 dans la revue Nature Climate Change.

En étudiant une demi-douzaine de sclérosponges prélevés à Porto Rico, les scientifiques sont parvenus à reconstruire finement l’évolution de la température de l’océan depuis le début des années 1700. L’étude montre que le réchauffement climatique a des racines plus anciennes qu’on le pensait jusque-là. Il a commencé au milieu des années 1860, soit une quarantaine d’années avant les estimations proposées par le GIEC.

Cette différence s’explique par le caractère lacunaire des relevés instrumentaux de la température de l’océan au 19ème siècle. Selon les auteurs de la dernière étude, la « vraie » période préindustrielle est antérieure à celle prise comme référence par le GIEC (1850-1900).

Les chercheurs ont réévalué la température moyenne globale préindustrielle, en combinant leurs données avec des relevés de la température mesurée sur les continents. Au final, depuis les années 1860, le réchauffement global a été supérieur d’un demi-degré aux valeurs estimées par le GIEC. Selon l’étude, en 2020 notre planète était plus chaude d’environ 1,7 °C par rapport à l’époque où nos activités n’avaient pas encore apposé leur empreinte sur le climat. Les 2 °C de réchauffement (par rapport à la même période) devraient être atteints avant 2030.

Très concrètement, si le GIEC adoptait ce nouveau cadre, les conséquences associées dans ses rapports à un réchauffement de 1,5 °C deviendraient associées à un réchauffement de 2 °C. Celles associées à un réchauffement de 2 °C, à 2,5 °C, etc.

Les auteurs de l’étude font remarquer que leurs résultats pourraient donner lieu « à un débat de juristes assez important. » Les seuils de 1,5 et 2 °C de réchauffement évoqués dans l’Accord de Paris ont été fixés en 2015, avant que cette étude ne propose de revisiter notre compréhension de la référence préindustrielle. Si ce nouveau point de départ du réchauffement climatique était adopté, la marge de manœuvre des États signataires pour respecter leurs engagements se trouverait fortement réduite.

Source : Reporterre.

Des chercheurs de l’Université de Porto Rico ont tenté de calculer le réchauffement climatique en étudiant des sclérosponges entre 2007 et 2017. (Crédit photo : Istock/Reinhard Dirscherl)

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To reconstruct the past climate, scientists frequently use natural archives such as ice cores taken from glaciers, sea ice or ice caps. At sea, they analyze sclerosponges. During their long lives, these organisms – which only live in Caribbean and Brazilian waters – accumulate strontium and calcium in their skeleton. The ratio between these two chemical elements varies in proportion to the average global temperature. Consequently, the study of these organisms makes it possible to capture slight temperature variations (of the order of 0.1°C) over a long period of time. Scientists say a 10cm-wide sponge can record 400 years of climate change. Scientists tested the response of sclerosponges to tropical volcanic megaeruptions that led to a temporary cooling of ocean surface temperatures. Thus, the eruption of Tambora in Indonesia in 1815 resulted in “a year without summer”  perfectly recorded by sclerosponges.

Even more interesting, a new study based on the behaviour of sclerosponges has revealed that the Earth began to warm as early as 1860. Since that time, the global temperature probably increased by 1.7°C, not 1.2 °C, as noted by the IPCC. Let us recall that COP 21 promised in December 2025 to contain global warming “well below 2°C compared to pre-industrial levels”, and to “continue the action taken to limit the rise in temperatures to 1.5°C « . This last objective has probably been exceeded, according to the results of a team of four researchers, published on February 5th, 2024 in the journal Nature Climate Change.
By studying half a dozen sclerosponges collected in Puerto Rico, scientists managed to finely reconstruct the evolution of ocean temperature since the early 1700s. The study shows that global warming has older roots that we thought until then. It began in the mid-1860s, about forty years before the estimates proposed by the IPCC.
This difference is explained by the incomplete nature of instrumental records of ocean temperature in the 19th century. According to the authors of the latest study, the “real” pre-industrial period is prior to that taken as a reference by the IPCC (1850-1900).
The researchers reassessed the pre-industrial global average temperature, combining their data with temperature records measured on the continents. In the end, since the 1860s, global warming has been half a degree higher than the values estimated by the IPCC. According to the study, in 2020 our planet was around 1.7°C warmer compared to when our activities had not yet left their mark on the climate. The 2°C of warming (compared to the same period) should be reached before 2030.
Very concretely, if the IPCC adopted this new framework, the consequences associated in its reports with a warming of 1.5°C would become associated with a warming of 2°C. Those associated with warming of 2°C, 2.5°C, etc.
The authors of the study note that their results could give rise to “a fairly significant legal debate. » The thresholds of 1.5 and 2°C of warming mentioned in the Paris Agreement were set in 2015, before this study proposed to revisit our understanding of the pre-industrial reference. If this new starting point for global warming were adopted, the room for maneuver of the signatory States to respect their commitments would be greatly reduced.
Source: Reporterre.

Découverte d’un volcan géant sur Mars // Discovery of a new giant volcano on Mars

Des scientifiques viennent de révéler, lors de la 55ème Conférence scientifique lunaire et planétaire qui s’est tenue au Texas, qu’ils ont découvert un énorme volcan « caché à la vue de tous » sur la planète Mars. Le volcan, qui mesure 450 kilomètres de diamètre, a été découvert à côté d’une possible couche de glace enfouie dans la partie orientale de la province volcanique de Tharsis, près de l’équateur de la planète.
La NASA a donné une description plus détaillée du volcan. La zone centrale du sommet comporte plusieurs mesas en forme d’arc dont les pentes avancent doucement depuis la zone sommitale. Les pentes externes du volcan, quant à elles, s’étirent sur 225 kilomètres dans plusieurs directions. Il existe un vestige de caldeira près du centre de la structure. Des coulées de lave, des dépôts pyroclastiques constitués de matériaux tels que des cendres, de la pierre ponce et des téphra, ont été observés dans plusieurs zones autour de la structure.
Les chercheurs expliquent que le volcan a été temporairement baptisé Noctis en référence à son emplacement au bord du Noctis Labyrinthus (Labyrinthe de la Nuit). Il a été aperçu à plusieurs reprises par le vaisseau spatial de la NASA en orbite autour de Mars depuis 1971, mais il était tellement érodé qu’il était difficilement reconnaissable.
Dans une étude à propos de cette découverte, les scientifiques ont déclaré que la taille du volcan et son histoire complexe laissent supposer qu’il a été actif pendant très longtemps. Dans sa partie sud-est, il existe une zone où la glace est probablement encore présente.
La découverte du volcan a eu lieu alors qu’une équipe de scientifiques étudiait les vestiges présumés d’un glacier et un site d’atterrissage potentiel pour les astronautes à proximité.
L’étude est le fruit d’un effort conjoint de l’Institut SETI et du Mars Institute basé au centre de recherche Ames de la NASA.
Source  : médias scientifiques américains.

 

Image montrant les dernières découvertes sur Mars (Source : NASA)

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Scientists have just revealed at the 55th Lunar and Planetary Science Conference held in Texas that they have discovered an enormous volcano that has been « hiding in plain sight » on Mars for decades. The volcano, which is 450 klometers wide, was found alongside a possible sheet of buried glacier ice in the eastern part of Mars’ Tharsis volcanic province, near the planet’s equator.

NASA has given a more detailed description of the volcano. The central summit area is marked by several elevated mesas which form an arc before sloping downhill away from the summit area. The gentle outer slopes extend out to 225 kilometres in different directions. A caldera remnant can be seen near the centre of the structure. Lava flows, pyroclastic deposits made of volcanic materials such as ash, cinders, pumice and tephra occur in several areas within the structure’s perimeter.

The researchers explain that the volcano, which has been temporarily named the Noctis volcano in honour of its location at the edge of Noctis Labyrinthus (Labyrinth of the Night), had been seen repeatedly by Nasa’s orbiting spacecraft since 1971, but was deeply eroded and could not be easily recognised.

In a study about the discovery, the scientists said the volcano’s size and complex history suggest it has been active for a very long time. In its southeastern part, there is an area where glacier ice is likely still present.

The discovery was made while a team of scientists was studying suspected glacier remnants and a potential landing site for astronauts nearby.

The study was a joint effort between the SETI Institute and the Mars Institute based at NASA Ames Research Centre.

Source : U.S. scientific media.

Du magma sous le Denali (Alaska) ? // Magma beneath Denali (Alaska) ?

Lorsque l’avion arrive en vue de l’Alaska par temps clair, on ne peut manquer la masse du Denali – appelé Mont Mc Kinley de 1896 à 2015 – qui dresse ses 6 190 mètres au-dessus de la Chaîne d’Alaska. Il constitue le point culminant de l’Amérique du Nord

 

Photo: C. Grandpey

La Chaîne d’Alaska est le fruit de la subduction, à un rythme de 5 centimètres par an, de la plaque Pacifique sous la plaque nord-américaine. D’ordinaire, dans un tel contexte géologique, on trouve des volcans, comme c’est le cas au Chili, au Mexique, ou encore dans les Aléoutiennes. Pourtant, bien qu’il se dresse au-dessus d’une zone de subduction, le Denali n’est pas un volcan. Il est constitué de granite et de schiste, résultat du métamorphisme dans le massif, et, à une dizaine de kilomètres en profondeur, d’un pluton âgé de 56 millions d’années.

Alaska Range (Source : Britannica)

En raison de l’activité tectonique due au processus de subduction, on enregistre chaque année dans la région du Denali quelque 600 séismes d’une magnitude supérieure à M 1,0, avec quelques exceptions plus significatives. Le 21 mai 1991, une secousse de M 6,1 s’est produite à 112 kilomètres de profondeur, juste sous le Denali. Le 23 octobre et le 3 novembre 2002, deux secousses de M 6,3 et M 7,9 ont été enregistrées à 50 kilomètres de profondeur, à l’est du parc, le long de la faille du Denali.

Photo: C. Grandpey

Même si le Denali n’est pas un volcan, une équipe de scientifiques a peut-être accidentellement découvert du magma sous la région. En étudiant l’activité sismique, ils ont récemment découvert des preuves d’un réservoir de magma à environ 11 km sous la surface. C’est ce qu’explique une étude publiée en décembre 2023 dans le Journal of Geophysical Research : Solid Earth.
En 2019, l’équipe scientifique s’est rendue dans la région du Denali pour collecter des données à la suite d’un séisme de magnitude M 7.1 qui avait frappé Anchorage en novembre 2018, avec une série de répliques. Ils ont placé des centaines de sismomètres le long de la route, à proximité de la faille du Denali et quelques-uns directement au-dessus de la faille. Cela a permis à l’équipe scientifique de collecter des données sur des séismes locaux et éloignés susceptibles d’être utilisées pour analyser les variations de la croûte et du manteau supérieur dans la zone de subduction de l’Alaska.

 

Photo: C. Grandpey

Un peu plus tard, en analysant leurs données, les chercheurs ont remarqué une « anomalie de vitesse sismique », une zone dans laquelle les ondes ralentissaient en traversant le sol. Selon l’étude, cet endroit correspond très probablement à la présence d’un réservoir de magma à l’activité lente. L’anomalie se situe dans la croûte sous deux dépôts volcaniques inattendus dans le secteur et au-dessus de l’endroit où la plaque subductrice plonge dans le manteau. Dans le passé, les scientifiques avaient déjà découvert dans la région du Denali des roches présentant les mêmes signatures chimiques que les volcans de l’arc des Aléoutiennes.

 

Arc des Aléoutiennes (Source : AVO)

Il est important de noter que cette quantité de magma et la taille des volcans de cette région sont bien inférieures à celles des volcans de la partie active de l’arc volcanique. Des scientifiques non impliqués dans l’étude pensent que l’activité sismique dans la région du Denali pourrait être provoquée par des fluides autres que le magma, ou par un mélange d’autres fluides et de magma. Pour confirmer la présence de magma, les scientifiques auront besoin d’une image plus claire de l’anomalie. Il leur faudra pour cela installer des instruments de surveillance sismique directement au-dessus du secteur qui pose problème, en sachant que l’accès à l’Intérieur de l’Alaska est particulièrement difficile, voire dangereux.

Source  : médias d’information scientifique américains.

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When your plane arrives close to Alaska on a clear day, you can’t miss the mass of Denali – called Mount McKinley from 1896 to 2015 – which rises 6,190 meters above the Alaska Range. It is the highest point in North America
The Alaska Range is the result of the subduction, at a rate of 5 centimeters per year, of the Pacific plate under the North American plate. Usually, in such a geological context, we find volcanoes, like in Chile, Mexico, or even in the Aleutians. Yet, although it sits above a subduction zone, Denali is not a volcano. It is made up of granite and schist, the result of metamorphism in the massif, and, about ten kilometers deep, of a pluton aged 56 million years.
Due to the tectonic activity caused by the subduction process, around 600 earthquakes of magnitude greater than M 1.0 are recorded each year in the Denali region, although with some exceptions. On May 21st , 1991, an M 6.1 tremor occurred at a depth of 70 miles, just beneath Denali. On October 23rd and November 3rd, 2002, two tremors of M 6.3 and M 7.9 were recorded at a depth of 50 kilometers, east of the park, along the Denali Fault. .

Even though Denali is not a volcano, a team of scientists may have accidentally discovered magma bubbling beneath the region. While studying seismic activity in the area, they recently uncovered evidence of a magma reservoir about 11 km beneath the surface. This is explained in a study published in December 2023 in the Journal of Geophysical Research: Solid Earth.

In 2019, the scientific team headed to the Denali region to collect data following an M 7.1 earthquake that hit Anchorage in November 2018 and was expected to produce a series of aftershocks. They placed hundreds of seismometers along the highway near the Denali fault and a few directly above the fault. This allowed the team to collect data from local and distant earthquakes that could be used to document the variations of the crust and uppermost mantle of the Alaska subduction zone.

Some time later, while analysing their data, the researchers noticed a « seismic-velocity anomaly » — an area where the waves slowed down as they passed through the ground. According to the study, this spot most likely indicates the presence of a reservoir of slow-moving, molten magma. The anomaly lies in the crust below two unusual volcanic deposits and above where the subducting slab dips into the mantle. In the past, scientists had found rocks in the Denali area with the same chemical signatures as volcanoes in the Aleutian Arc.

It is important to note that this amount of magma and the size of the volcanoes in this region are much smaller than the volcanoes in the active part of the volcanic arc. Other scientists not involved in the study say that the seismic activity in the Denali region could be caused by fluids other than magma, or a mix of other fluids and magma. To confirm the presence of magma, scientists will need a clearer image of the anomaly, which will require them to install seismic monitoring instruments directly above the mystery spot, a difficult feat in the treacherous terrain of inland Alaska.

Source : U.S. scientific news media.

L’intrusion magmatique du 10 novembre 2023 à Grindavik (Islande) // The magma intrusion at Grindavik (Iceland) on November 10th, 2023

Le 10 novembre 2023, la ville de Grindavík a été évacuée lorsqu’une importante quantité de magma s’est brusquement infiltrée dans une fracture et s’est ensuite propagée sous la bourgade. L’intrusion magmatique a pris la forme d’un dyke vertical dans la croûte terrestre. Une équipe internationale de scientifiques a expliqué la formation de l’intrusion et l’écoulement ultra-rapide du magma dans les fissures. L’étude a été publiée dans la revue Science.
On peut lire que la grande intrusion magmatique qui a provoqué l’évacuation de la ville de Grindavík le 10 novembre 2023 présentait une longueur de 15 km et a tranché la croûte sur une profondeur d’un à cinq kilomètres. L’intrusion mesurait jusqu’à 8 mètres de largeur. En surface, d’importants mouvements de failles et des fracturation du sol se sont produits, provoquant une destruction à grande échelle des infrastructures et des biens. La majeure partie de cette activité s’est produite sur une période d’environ 6 heures.

Dans la soirée du 10 novembre 2023, les premières estimations indiquaient que le débit de magma dans le dyke était extrêmement élevé. Elles s’appuyaient sur la modélisation de mesures de déplacement du magma en temps réel. Les scientifiques ont tout d’abord pensé qu’il y avait une erreur dans les données concernant l’afflux de magma et les résultats des modélisations, tellement les chiffres étaient élevés, mais ils étaient corrects.
On peut également lire dans la revue Science que dans la zone affectée par l’intrusion magmatique, dans et à proximité de Grindavík, d’autres intrusions, mais de moindre importance, se sont produites en décembre 2023 et janvier 2024, mais elles se sont soldées par des éruptions fissurales qui ont provoqué de nouvelles destructions dans la ville de Grindavík. Bien que l’apport de magma lors des éruptions ait été significatif, celui du 10 novembre 2023, sans éruption à la clé, a été beaucoup plus important.
Source  : Met Office islandais.

L’intégralité de l’article (en anglais) peut être lue en cliquant sur ce lien :
https://en.vedur.is/about-imo/news/new-understanding-of-ultra-rapid-formation-of-magma-filled-cracks-in-the-earth

 

Illustration de l’intrusion magmatique et de la formation d’un dyke à Grindavík, ainsi que de l’accumulation magmatique avant l’intrusion. Le 10 novembre 2023, un dyke s’est propagé soudainement sous la chaîne de cratères Sundhnúkur et la ville de Grindavík, où se sont produits des mouvements de faille et l’ouverture de fissures. (Source : Met Office).

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On 10 November 2023 the town of Grindavík was evacuated as massive amounts of magma suddenly flowed into a magma filled crack that propagated underneath the town. Magma was emplaced in a ‘vertical sheet’ type intrusion in the Earth’s crust. An international team of scientists explains the formation of the intrusion, and conditions for ultra-rapid flow into cracks, in a new publication in the journal Science.

One can read that « the great vertical sheet intrusion that formed when the town of Grindavík was initially evacuated on 10 November 2023 is 15 km long and transects the crust from one to five kilometer depth. The intrusion is up to 8 meters wide. At the surface, major fault movements and cracking occurred, causing widespread destruction of infrastructure and property. Most of this activity occurred within a period of about 6 hours. On the evening of the 10 November 2023, initial estimates of magma inflow rate to the dike were extremely high. The estimates were based on modelling of real-time displacement measurements and our initial thoughts were there must be an error in the data. That however was not the case, the input data and modelling results were correct. »

One can also read that in the area affected by the magma intrusion, in and near the town of Grindavík, additional, but smaller scale sheet-type magma intrusions occurred in December 2023 and January 2024, but in these cases, the magma intrusions culminated in fissure eruptions, causing further destruction of the town of Grindavík. Although the magma flow in the eruptions was dramatic, the magma flow on 10 November 2023 when no eruption occurred was much larger.

Source : Icelandic Met Office.

The whole article can be read by clicking on this link :

https://en.vedur.is/about-imo/news/new-understanding-of-ultra-rapid-formation-of-magma-filled-cracks-in-the-earth